为什么美国宇航局的宇宙飞船会撞上小行星?

这张由约翰霍普金斯大学 APL 和 NASA 提供的插图描绘了 NASA 的 DART 探测器(前景右)和意大利航天局 (ASI) 的 LICIACube(右下),在与小行星 Dimorphos(左)撞击之前位于 Didymos 系统。 DART 预计将于 2022 年 9 月 26 日星期一在这颗小行星上归零,以 14,000 英里/小时的速度迎面撞上它。 撞击应该足以将小行星推入围绕其伴生太空岩石的稍微更紧的轨道。 信用:史蒂夫格里本/约翰霍普金斯大学 APL/NASA 通过 AP

美国宇航局将在数百万英里外的第一个此类拯救世界实验中摧毁一颗小型、无害的小行星。

周一,一艘名为 Dart 的宇宙飞船将在这颗小行星上归零,以 14,000 英里/小时(22,500 公里/小时)的速度迎面撞上它。 撞击应该足以将小行星推入围绕其伴生太空岩石的更紧密的轨道——这表明如果一颗杀手小行星向我们驶来,我们将有机会将其转移。

美国宇航局项目科学家汤姆斯塔特勒周四表示:“这是我小时候科幻小说和《星际迷航》中非常老套的情节,现在它是真实的。”

相机和望远镜将观察坠机事件,但需要数天甚至数周才能确定它是否真的改变了轨道。

耗资 3.25 亿美元的行星防御测试始于去年秋天 Dart 的发射。

小行星目标

带有靶心的小行星是 Dimorphos,距离地球约 700 万英里(960 万公里)。 它实际上是一颗 2,500 英尺(780 米)小行星的小伙伴,名为 Didymos,希腊语为双胞胎。 Didymos 于 1996 年被发现,旋转速度如此之快,以至于科学家认为它甩掉了最终形成小卫星的物质。 Dimorphos – 大约 525 英尺(160 米)宽 – 在不到一英里(1.2 公里)的距离内绕其母体运行。


这张由约翰霍普金斯大学 APL 和 NASA 提供的插图描绘了 NASA 的 DART 探测器(右上)正在撞击小行星 Dimorphos(左),该小行星围绕 Didymos 运行。 DART 预计将于 2022 年 9 月 26 日星期一在这颗小行星上归零,以 14,000 英里/小时的速度迎面撞上它。 撞击应该足以将小行星推入围绕其伴生太空岩石的稍微更紧的轨道。 信用:史蒂夫格里本/约翰霍普金斯大学 APL/NASA 通过 AP

“这真的是关于小行星偏转,而不是破坏,”约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家和任务团队负责人南希查博特说,该实验室正在管理这项工作。 “这不会炸毁小行星。它不会把它分成很多块。” 相反,撞击会挖出一个数十码(米)大小的陨石坑,并将约 200 万磅(100 万公斤)的岩石和泥土抛入太空。

美国宇航局坚称,小行星威胁地球的可能性为零——现在或将来。 这就是为什么这对被选中的原因。

飞镖,冲击器

约翰霍普金斯大学的实验室在开发 Dart(双小行星重定向测试的缩写)时采用了极简主义的方法,因为它本质上是一个攻城锤,并且面临着必然的破坏。 它只有一个仪器:一个用于导航、定位和记录最终行动的相机。 被认为本质上是瓦砾堆,Dimorphos 将在撞击前一小时以光点的形式出现,在传回地球的相机图像中越来越大。 经理们相信 Dart 不会误撞到更大的 Didymos。 该航天器的导航旨在区分两颗小行星,并在最后 50 分钟内瞄准较小的一颗。

小型自动售货机的大小为 1,260 磅(570 公斤),航天器将撞击大约 110 亿磅(50 亿公斤)的小行星。 “有时我们将其描述为将高尔夫球车驶入大金字塔,”Chabot 说。

除非 Dart 错过了——NASA 认为发生这种情况的几率不到 10%——这将是 Dart 道路的尽头。 如果它尖叫着穿过两块太空岩石,它会在几年后再次遇到它们的 Take 2。

解释者:为什么美国宇航局的宇宙飞船会撞上小行星
这张由约翰霍普金斯大学 APL 和 NASA 提供的插图描绘了 NASA 的 DART 探测器(中心)和意大利航天局 (ASI) 的 LICIACube(右下角)在与小行星 Dimorphos 撞击之前位于 Didymos 系统(左)。 DART 预计将于 2022 年 9 月 26 日星期一在这颗小行星上归零,以 14,000 英里/小时的速度迎面撞上它。 撞击应该足以将小行星推入围绕其伴生太空岩石的稍微更紧的轨道。 信用:史蒂夫格里本/约翰霍普金斯大学 APL/NASA 通过 AP

拯救地球

Little Dimorphos 每 11 小时 55 分钟绕大 Didymos 跑一圈。 Dart 的影响应该会减少大约 10 分钟。 尽管撞击本身应该立即显现出来,但可能需要几周或更长时间才能验证这颗小卫星的调整轨道。 Dart 上的摄像头和迷你塔加隆卫星将捕捉到碰撞 close. 七大洲的望远镜,连同哈勃和韦伯太空望远镜以及美国宇航局的小行星搜寻露西宇宙飞船,可能会看到一道明亮的闪光,因为 Dart 撞击 Dimorphos 并将岩石和泥土流向太空中倾泻而下。 天文台将在这对小行星绕太阳运行时跟踪它们,以查看 Dart 是否改变了 Dimorphos 的轨道。 2024 年,一艘名为赫拉的欧洲航天器将追溯达特的旅程,以测量撞击结果。

查博特表示,虽然预期的轻推应该只会稍微改变小卫星的位置,但随着时间的推移,这将导致重大转变。 “因此,如果你要为行星防御做这件事,你会提前 5、10、15、20 年进行,以使这项技术发挥作用,”她说。 NASA 项目执行官 Andrea Riley 表示,即使 Dart 错过了,该实验仍将提供有价值的见解。 “这就是我们测试的原因。我们想现在就做,而不是在有实际需要的时候做,”她说。

小行星任务丰富

地球正在追逐小行星。 美国国家航空航天局有 close 从前往地球的小行星 Bennu 收集的一磅(450 克)碎石。 藏品应该会在明年 9 月到货。 日本是第一个取回小行星样本的国家,两次完成了这一壮举。 中国希望效仿,在 2025 年发射任务。与此同时,美国宇航局的露西宇宙飞船在去年发射后,将前往木星附近的小行星。 另一个航天器,近地小行星侦察兵,被装载到美国宇航局的新月火箭等待升空; 明年它将使用太阳帆飞过小于 60 英尺(18 米)的太空岩石。 在接下来的几年里,美国宇航局还计划发射一个人口普查望远镜,以识别难以发现的可能构成风险的小行星。 一项小行星任务已停飞,而独立审查委员会则在权衡其未来。 NASA 的 Psyche 宇宙飞船本应在今年发射到火星和木星之间的一颗富含金属的小行星,但该团队未能及时测试飞行软件。

好莱坞电影

几十年来,好莱坞制作了数十部杀手太空摇滚电影,包括 1998 年的《世界末日》,布鲁斯·威利斯到卡纳维拉尔角拍摄,以及去年莱昂纳多·迪卡普里奥领衔主演的《别抬头》。明星阵容。 美国宇航局的行星防御官林德利约翰逊认为,自从 1979 年的“流星”,他个人最喜欢的“自从肖恩康纳利扮演我”以来,他就已经看到了所有这些。 他指出,虽然有些科幻电影比其他电影更准确,但娱乐总是胜出。 好消息是,下个世纪海岸似乎很干净,没有已知的威胁。 否则,“就像电影一样,对吧?” NASA 科学任务负责人 Thomas Zurbuchen 说。 然而,令人担忧的是未知的威胁。 在 460 英尺(140 米)长的天体中,只有不到一半得到确认,数以百万计的较小但仍然危险的天体在四处游荡。 Zurbuchen 说:“这些威胁是真实存在的,而这一次的特别之处在于,我们可以做点什么。” 不是像威利斯的角色那样炸毁一颗小行星——那将是最后一刻的手段——也不是像迪卡普里奥的角色那样乞求政府领导人采取行动,但徒劳无功。 如果时间允许,最好的策略可能是把这颗来势汹汹的小行星推开,比如飞镖。